Question

工業(yè)純堿中常含有NaCl、Na₂SO₄雜質(zhì)，為了測(cè)定工業(yè)純堿中Na₂CO₃的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置：
（堿石灰是一種堿性干燥劑，是CaO固體和NaOH固體的混合物，能吸收水和酸性氣體）
試回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）裝置D的作用是

 

；
（3）實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)取工業(yè)純堿的質(zhì)量為m g，裝置C中堿石灰和U型管的總質(zhì)量為m₁ g．加入足量稀硫酸，反應(yīng)結(jié)束后，裝置C中堿石灰和U型管的總質(zhì)量變?yōu)閙₂ g．則上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的工業(yè)純堿中的Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（4）若沒(méi)有裝置D，測(cè)定結(jié)果將會(huì)

 

（填偏大、偏小或無(wú)影響）若裝置A和裝置B中還殘留氣體，測(cè)定結(jié)果將會(huì)

 

（填偏大、偏小或無(wú)影響）
（5）利用上圖A、B裝置（B中仍用硫酸作干燥劑），再加一個(gè)集氣裝置，除CO₂外還可以制取哪種氣體？

 

（填一種氣體的分子式）

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理是：純堿和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)濃硫酸干燥后被堿石灰吸收，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可確定純堿的含量，但本題實(shí)驗(yàn)存在缺陷，即裝置內(nèi)殘留的二氧化碳不能被完全吸收，C連接D可防止空氣中水、二氧化碳進(jìn)入C中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，以此解答該題．

解答： 解：（1）純堿和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）C連接D可防止空氣中水、二氧化碳進(jìn)入C中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，干擾碳酸鈉含量的測(cè)定，
故答案為：防止空氣中的CO₂、H₂O進(jìn)入U(xiǎn)形管，干擾碳酸鈉含量的測(cè)定；
（3）裝置C中堿石灰吸收的為二氧化碳，m（CO₂）=（m₂-m₁）g，n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

m2-m1

44

mol，m（Na₂CO₃）=

106(m2-m1)

44

g，所以工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

106(m2-m1)

44m

×100%，
故答案為：

106(m2-m1)

44m

×100%；
（4）裝置D沒(méi)有，空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入裝置C，使測(cè)定二氧化碳質(zhì)量增大，結(jié)果偏高；裝置A、B中殘留的二氧化碳不能被完全吸收，應(yīng)通入氮?dú)鈱⒍�氧化碳趕出，否則會(huì)導(dǎo)致含量偏小，
故答案為：偏大；偏��；
（5）利用上圖A、B裝置（B中仍用硫酸作干燥劑），再加一個(gè)集氣裝置，除CO₂外還可以制取的氣體可以是氧氣，利用過(guò)氧化氫滴入固體二氧化錳中生成，
故答案為：O₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的含量的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，難度中等．